DE1268461B - Waermeisoliermaterial und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Waermeisoliermaterial und Verfahren zu seiner Herstellung

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Dipl-Ing Albert Hofmann
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4%ßWWl· PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
F161
Deutsche Kl.: 47 f 127/W- ? \
Nummer 1268 461
Aktenzeichen: P 12 68 461.6-12
Anmeldetag: 18. Mai 1965
Auslegetag: 16. Mai 1968
Die Erfindung geht aus von einem Wärmeisoliermaterial aus metallischen, Strahlungsreflektierenden und gasdurchlässigen, wärmedämmenden Schichten.
Es ist bekannt, thermische Isolierungen für verflüssigte, tiefsiedende Gase durch Doppelmantelbehälter zu erreichen, indem in den Raum zwischen Außen- und Innenwandung ein Wärmeisoliermaterial eingebracht ist. Dabei besteht das Isoliermaterial aus einer Vielschichtenisolierung, die um den inneren Behälter gewickelt ist und die sich aus abwechselnden Schichten von Glasfasermatten und Aluminiumfolien zusammensetzt. Die Glasfasermatten setzen die Wärmeübertragung durch Leitung und die metallischen Schichten die Wärmeübertragung durch Strahlung herab.
Zur Verminderung der Wärmeleitung durch im Isolierraum vorhandene Gase ist es bekannt, diesen zu evakuieren. Dazu muß jedoch das Wärmeisoliermaterial gasdurchlässig sein. Das bekannte Wärmeisoliermaterial ist aber für eine Vakuumisolierung schlecht geeignet, da zwar die aus Glasfaserpapier bestehenden wärmedämmenden Schichten gasdurchlässig, die Strahlungsreflektierenden metallischen Schichten aber vollkommen gasundurchlässig sind. Es ist auch bekannt, die wärmedämmenden Schichten durch ein pulverförmiges Material zu ersetzen. Durch diese Maßnahme wird aber die Gasdurchlässigkeit der ganzen Schichtenisolierung nicht verbessert, weil die pulverförmigen Schichten jeweils von Metallfolien begrenzt sind.
Es ist auch bekannt, die Strahlungsreflektierende Metallschicht auf die wärmedämmende Schicht aufzusprühen, chemisch aufzutragen oder aufzukaschieren. Die dafür erforderlichen apparativen Einrichtungen und Energiemengen bringen aber eine nicht unerhebliche Verteuerung des Isoliermaterials mit sich.
Die Schwierigkeit des hohen Entgasungswiderstandes der bekannten Schichtenisolierungen kann vermieden werden, wenn der Isolierraum der Doppelmantelbehälter mit einem wärmedämmenden Isolierpulver gefüllt wird, das zur Herabsetzung der Wärmeübertragung durch Strahlung mit Metallstaub vermischt sein kann. Man erhält dann Pulverisolierungen, bei denen jedoch eine Reihe von großen Nachteilen in Kauf genommen werden muß, die vor allem darin bestehen, daß die Evakuierung des Isolierraumes erhebliche Schwierigkeiten bereitet, eine Entmischung der Pulverteilchen auftreten kann und daß das Gewicht der Behälter sehr vergrößert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein billiges Wärmeisoliermaterial zu schaffen, das aus
Wärmeisoliermaterial und Verfahren
zu seiner Herstellung
Anmelder:
Linde Aktiengesellschaft, 6200 Wiesbaden
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Albert Hofmann, 8022 Grünwald
wärmedämmenden und metallischen Schichten besteht und für eine Vakuumisolierung sehr gut geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die metallischen Schichten aus auf die wärmedämmenden Schichten aufgebrachten gasdurchlässigen Metallpulverschichten bestehen.
Erfindungsgemäß besteht das Wärmeisoliermaterial aus aufeinandergelegten wärmedämmenden und gasdurchlässigen Schichten, zwischen denen Metallpulverschichten angeordnet sind. Nachdem das an der Oberfläche der wärmedämmenden Schichten haftende Metallpulver gasdurchlässig ist, wird durch die Erfindung eine Schichtenisolierung geschaffen, bei der sowohl die wärmedämmenden als auch die metallischen Strahlungsreflektierenden Schichten gasdurchlässig sind, so daß dieses Isoliermaterial gut für eine Vakuumisolierung verwendet werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Anmeldungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung umfaßt weiterhin einige günstige Herstellungsverfahren des Wärmeisoliermaterials.
In den F i g. 1 und 2 der Zeichnung sind zwei Ausführangsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.
F i g. 1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Isolierelementes und
Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer aus mehreren aufeinandergelegten Isolierelementen bestehenden Isoliereinheit.
Die wärmedämmenden Schichten 1 bestehen aus Glasfaserpapier, die metallischen Schichten 2 aus Aluminiumpulver, das in geeigneter Weise auf die wärmedämmenden Schichten 1 aufgebracht wird.
809 549/234
Dies kann dadurch geschehen, daß die bahnförmigen Schichten 1 mit dem Metallpulver bestreut werden oder das Metallpulver auf die Schichten aufgeblasen wird, wobei das Pulver auf den rauhen Bahnflächen zum überwiegenden Teil haftenbleibt. Aber auch andere Verfahren zum Aufbringen des Pulvers sind möglich. So hat sich für die Haftfähigkeit der Pulverteilchen als günstig erwiesen, die Bahn in einer Art Tauchverfahren durch mit Metallpulver gefüllte Vorrichtungen hindurchzubewegen, da sich auf diese Weise die Pulverteilchen in die Bahnoberfläche eindrücken. Besonders vorteilhaft ist auch die Beladung des wärmedämmenden Materials mit Metallpulver durch Nutzung von elektrostatischen Kräften. Zu diesem Zweck werden Bahnmaterial und Metallpulver mit entgegengesetzter Polarität elektrostatisch aufgeladen. In geeigneten Vorrichtungen erfolgt dann ein Ladungsaustausch, bei dem die Pulverteilchen auf die Materialfläche zu wandern und sich entladen. Das auf diese Weise hergestellte Wärmeisoliermaterial ist sofort verwendbar, ohne daß eine Trocknung oder eine andere Art der Nachbehandlung erforderlich ist.
Die obengenannten Herstellungsmöglichkeiten zeichnen sich dadurch aus, daß sie einen relativ geringen wirtschaftlichen Aufwand erfordern, der beträchüich unter demjenigen der vorgeschlagenen Verfahren liegt, da diese mit Aufsprüh-, Aufdampfoder Aufkaschierungsvorrichtungen oder chemischen Bädern und mit erheblichen Mengen an Wärmeenergie betrieben werden.
Als wärmedämmendes Material kann Glasfaserpapier verwendet werden, dessen Oberflächenrauhigkeit gewöhnlich so groß ist, daß die aufgebrachten Pulverteilchen in überwiegender Zahl haftenbleiben. Aber auch andere wärmedämmende Materialien können Verwendung finden, wobei unter Umständen die Materialoberfläche vorher mit einem Haftmittel behandelt werden kann, um die Haftfähigkeit der Oberfläche zu erhöhen.
Das mit dem Metallpulver versehene wärmedämmende Material läßt sich entweder als aus einer einzelnen Schicht bestehendes Isolierelement verwenden, wobei der zu isolierende Körper mit einer oder mit mehreren solcher Schichten umwickelt wird, es kann aber auch zu Schichtpaketen zusammengestellt werden, die dann als Ganzes zur Anwendung kommende Isoliereinheiten darstellen.
Die letztere Ausführungsform bietet insofern gegenüber dem einzelnen Isolierelement einen gewissen Vorteil, als sie dort, wo mehrere Isolierschichten erforderlich sind, nicht nur zu Arbeits- und Zeitersparnis führt, sondern auch eine noch sorgfältigere Montage ermöglicht und gewährleistet, daß die reflektierende Metallpulverschicht nicht beschädigt wird. Es wird sich nämlich bei der Montage von einzelnen Isolierelementen nicht vermeiden lassen, daß sich durch Reib- und Stoßwirkung eine gewisse Menge Metallpulver von der Materialoberfläche ablöst. Solche Verluste treten bei Verwendung von aus Isoliereinheiten zusammengesetzten Isolierelementen nicht auf.
Die neuartigen Isolierelemente und -einheften haben ein gutes Reflexionsvermögen, ein relativ geringes spezifisches Gewicht und sind schnell und sauber zu montieren. Sie sind in hohem Maße gasdurchlässig und besitzen eine sehr gute Isolierwirkung, die nicht nur ihre vorteilhafte Verwendung als unter Atmosphärendruek stehende Isoliermittel ermöglicht, sondern auch höchsten Anforderungen der Vakuumisolierung gerecht wird, wobei im letzteren Fall nur ein Vakuum von etwa 10~3 Torr erforderlich ist.
Dadurch, daß sich die Isoliereinheiten leicht aus einer beliebigen Anzahl einzelner Isoliereleniente zusammenstellen lassen, wobei η reflektierende Metall· schichten zwischen «4-1 wärmeisolierenden Schichten eingebettet sind, können Isolierungsaufgaben vielfältiger Art in kurzer Zeit ausgeführt werden.

Claims (12)

Patentansprüche:
1. Wärmeisoliermaterial aus metallischen, Strahlungsreflektierenden und gasdurchlässigen, wärmedämmenden Schichten, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Schichten (2) aus auf die wärmedämmenden Schichten (1) aufgebrachten gasdurchlässigen Metallpulverschichten bestehen.
2. Wärmeisoliermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmedämmenden Schichten nicht brennbar sind.
3. Wärmeisoliermaterial nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmedämmenden Schichten aus Glasfaserpapier bestehen.
4. Wärmeisoliermaterial nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Metall' pulver stark reflektierende Metalle, vorzugsweise Aluminium, verwendet werden.
5. Wärmeisoliermaterial nach einem der An-Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallpulver eine Mischung aus verschiedenen Metallen verwendet wird.
6. Wärmeisoliermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadureh gekennzeichnet, daß das Metallpulver aus einer bestimmten Kornfxaktion besteht.
7. Wärmeisoliermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadureh gekennzeichnet, daß die Oberfläche des wärmeisolierenden Materials (1) mit einem Haftmittel versehen ist.
8. Wärmeisoliermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadureh gekennzeichnet, daß das wärmedämmende Material (X) beidseitig mit Metallpulver bedeckt ist.
9. Verfahren zur Herstellung des Wärmeisoliermaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadureh gekennzeichnet, daß das Metallpulver (2) auf die wärmedämmende Schicht (1) aufgestreut und diese anschließend in mehreren Schichten aufeinandergelegt wird.
10. Verfahren zur Herstellung des Wärmeisoliermaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadureh gekennzeichnet, daß das Metallpulver (2) auf die wärmedämmende Schicht (1) aufgeblasen und diese anschließend zu mehreren Schichten aufeinandergelegt wird.
11. Verfahren zur Herstellung des- Wärmeisoliermaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadureh gekennzeichnet, daß die wärmedämmende Schicht (1) durch das Metallpulver (2) hindurchbewegt und anschließend zu mehreren Schichten aufeinandergelegt wird.
12. Verfahren zur Herstellung des Wärme' isoliermaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmedämmende Schicht (1) und das Metallpulver (2)
elektrostatisch aufgeladen und die Metallpulverteilchen von der wärmedänunenden Schicht (1) angezogen werden und daß das mit Metallpulver (2) bedeckte Material zu mehreren Schichten aufeinandergelegt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 440 728; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 886 094; französische Patentschrift Nr. 1178 908; USA.-Patentschrift Nr. 2 778 759.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
809 549/234 5.68 © Bundesdruckerei Berlin
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